• 제목/요약/키워드: AI 개발

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인공지능 기법에 의한 최적 운항자세 선정에 관한 연구 (Study on the Selection of Optimal Operation Position Using AI Techniques)

  • 박동우
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.681-687
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    • 2023
  • 최적 운항자세 선정 기술이란 주어진 운항 배수량과 운항 선속에서 최소의 저항을 가지는 즉, 최적의 연료 소비 효율을 가지는 초기 선수흘수와 선미흘수를 제시하는 것이다. 본 논문의 주 목적은 대상선박의 유효동력 데이터를 기반으로 주어진 운항조건에서 최대의 에너지효율을 가지는 최적의 운항자세를 선정하는 프로그램 개발하는 것이다. 본 프로그램은 인공지능 기법에 의한 파이썬 기반 GUI(Graphical User Interface)로 작성되어 선주가 쉽게 사용할 수 있도록 하였다. 그 과정에 있어 대상 선박 소개, 전산유체역학(CFD)을 통한 유효동력 데이터 수집, 심층학습을 사용한 유효동력 모델 학습 방법 그리고 심층신경망(DNN) 모델을 응용한 최적 운항자세 제시 프로그램을 구체적으로 설명하였다. 선박은 운항 별로 화물을 싣고 내리게 되고, 이에 화물 적재량이 변화되고 배수량이 변경된다. 선주는 배수량 별 예상 선속에 따라 최소저항을 가지는 즉, 최대의 에너지효율을 가지는 최적의 운항자세를 알고자 한다. 개발된 GUI는 해당선박의 태블릿 PC와 앱에 설치하여 최적 운항자세 선정에 활용 가능하다.

하이테크 감성 섬유패션의 교육 방향에 대한 모색 (Search for the Education of High-Tech Emotional Textile and Fashion)

  • 김윤희;김춘정;나영주
    • 감성과학
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    • 제26권3호
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    • pp.69-82
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    • 2023
  • 소비자의 감성과 다양한 섬유·패션 기술이 융합되는 하이테크 감성 섬유패션은 중요한 산업군이다. 섬유·패션 산업의 환경 변화로 인해 감성과학 분야에서 학제간 협업을 통해 타 분야를 이해하고 아이디어를 교류함으로써 창의적으로 실무에 적용할 수 있는 능력을 키우는 것이 중요하다. 학제간 연구와 협업을 통해 급변하는 미래사회에 필요한 창의적 융합형 지적 능력은 물론 타인과 공감하는 능력을 갖추어 4차 산업혁명 시대를 선도하는 인재를 양성하는 것이 필요하다. 이에 관련의 전문가 양성 방향을 수립하기 위하여 이를 모색하고자 기초 연구를 실시하였다. 국내외 감성섬유패션 산업의 현황과 교육 과정을 조사하였고 이를 바탕으로 융복합적으로 교육이 가능할 것으로 보이는 학습내용을 구상해보았다. 섬유패션 감성과학 전문가를 양성하기 위한 방법으로 기초과정은 섬유·패션산업 분야의 감성과학과 ICT 관련 내용 학습을 통해 기초지식을 습득하고, 심화로서는 감성을 바탕으로 한 PB방식의 아이디어 디자인의 도출부터 소비자 감성 분석 및 제품 개발까지의 과정을 스마트 키트 실습을 통해 체험할 수 있도록 하며, ICT 융합 제품 개발 과정에서 발생하는 지식재산권을 스타트업 및 신지식권으로 설정하는 다양한 방법들을 다루어 감성 섬유패션 기술에 대한 지식재산권을 확보하는 방안 내용을 제안하였다.

인공지능 문장 분류 모델 Sentence-BERT 기반 학교 맞춤형 고등학교 통합과학 질문-답변 챗봇 -개발 및 1년간 사용 분석- (A School-tailored High School Integrated Science Q&A Chatbot with Sentence-BERT: Development and One-Year Usage Analysis)

  • 민경모;유준희
    • 한국과학교육학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.231-248
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    • 2024
  • 본 연구에서는 오픈소스 소프트웨어와 인공지능 문서 분류 모델인 한국어 Sentence-BERT로 고등학교 1학년 통합과학 질문-답변 챗봇을 제작하고 2023학년도 1년 동안 독립형 서버에서 운영했다. 챗봇은 Sentence-BERT 모델로 학생의 질문과 가장 유사한 질문-답변 쌍 6개를 찾아 캐러셀 형태로 출력한다. 질문-답변 데이터셋은 인터넷에 공개된 자료를 수집하여 초기 버전을 구축하였고, 챗봇을 1년 동안 운영하면서 학생의 의견과 사용성을 고려하여 자료를 정제하고 새로운 질문-답변 쌍을 추가했다. 2023학년도 말에는 총 30,819개의 데이터셋을 챗봇에 통합하였다. 학생은 챗봇을 1년 동안 총 3,457건 이용했다. 챗봇 사용 기록을 빈도분석 및 시계열 분석한 결과 학생은 수업 중 교사가 챗봇 사용을 유도할 때 챗봇을 이용했고 평소에는 방과 후에 자습하면서 챗봇을 활용했다. 학생은 챗봇에 한 번 접속하여 평균적으로 2.1~2.2회 정도 질문했고, 주로 사용한 기기는 휴대폰이었다. 학생이 챗봇에 입력한 용어를 추출하고자 한국어 형태소 분석기로 명사와 용언을 추출하여 텍스트 마이닝을 진행한 결과 학생은 과학 질문 외에도 시험 범위 등의 학교생활과 관련된 용어를 자주 입력했다. 학생이 챗봇에 자주 물어본 주제를 추출하고자 Sentence-BERT 기반의 BERTopic으로 학생의 질문을 두 차례 범주화하여 토픽 모델링을 진행했다. 전체 질문 중 88%가 35가지 주제로 수렴되었고, 학생이 챗봇에 주로 물어보는 주제를 추출할 수 있었다. 학년말에 학생을 대상으로 한 설문에서 챗봇이 캐러셀 형태로 결과를 출력하는 형태가 학습에 효과적이었고, 통합과학 학습과 학습 목적 이외의 궁금증이나 학교생활과 관련된 물음에 답해주는 역할을 수행했음을 확인할 수 있었다. 본 연구는 공교육 현장에서 학생이 실제로 활용하기에 적합한 챗봇을 개발하여 학생이 장기간에 걸쳐 챗봇을 사용하는 과정에서 얻은 데이터를 분석함으로써 학생의 요구를 충족할 수 있는 챗봇의 교육적 활용 가능성을 확인했다는 점에 의의가 있다.

건설현장 내 객체검출 정확도 향상을 위한 저조도 영상 강화 기법에 관한 연구 (A Study on Low-Light Image Enhancement Technique for Improvement of Object Detection Accuracy in Construction Site)

  • 나종호;공준호;신휴성;윤일동
    • 터널과지하공간
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    • 제34권3호
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    • pp.208-217
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    • 2024
  • AI영상 기반 건설현장 안전관리 모니터링 시스템 개발 및 적용하는 추세에 다양한 환경변화에 따른 위험 객체 탐지 딥러닝 모델 개발에 많은 연구적 관심이 쏟아지고 있다. 여러 환경 변화요인 중 저조도 조건에서 객체 검출 모델의 정확도는 현저히 감소하며, 저조도 환경을 고려한 학습을 수행하더라도 일관적인 객체 탐지 정확도를 확보할 수 없다. 이에 따라 저조도 영상을 강화하는 영상 전처리 기술의 필요성이 대두된다. 따라서, 본 논문은 취득된 건설 현장 영상 데이터를 활용하여 다양한 딥러닝 기반 저조도 영상 강화 모델(GLADNet, KinD, LLFlow, Zero-DCE)을 학습하고, 모델별 저조도 영상 강화 성능을 비교 검증실험을 진행하였다. 저조도 강화된 영상을 시각적으로 검증하였고, 영상품질 평가 지수(PSNR, SSIM, Delta-E)를 도입하여 정량적으로 분석하였다. 실험 결과, GLADNet의 저조도 영상 강화 성능이 정량·정성적 평가에서 우수한 결과를 보여줬으며, 저조도 영상 강화 모델로 적합한 것으로 분석되었다. 향후 딥러닝 기반 객체 검출 모델에 저조도 영상 강화 기법이 전처리 단계로 적용한다면, 저조도 환경에서 일관된 객체 검출 성능을 확보할 것으로 예상된다.

대학 실습 교육용 기록정보콘텐츠 가치 연구 : 산학연계형 SW실습교육을 중심으로 (A Study on the Value of Archival Contents in University Practical Education : Focusing on University-Industry Cooperation for SW Practical Education)

  • 이선아;오세종
    • 문화기술의 융합
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    • 제10권2호
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    • pp.537-545
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    • 2024
  • 본 연구에서는 대학 기록물 관리에 대한 중요성이 강화되고 있는 상황에서, 대학의 교육용 기록정보콘텐츠를 수집하고 관리해야 하는 가치를 사례연구 바탕으로 실증한다. 기록정보콘텐츠 설계 절차에 따라 SW실습교육 기록정보콘텐츠를 개발하고, 정규교과목인 캡스톤디자인과 비교과 해외 기술연수교육 프로그램에 해당 모델을 적용하였다. 설문조사와 인터뷰를 통해 모델 적용 효과를 분석하였으며, 349명이 참여한 캡스톤 디자인 설문에서는 산학연계형 운영방식에 대한 만족도가 가장 높게 나타났다. 산출물을 활용한 확산과 고도화 경험은 두 번째로 높은 만족도로 집계되었다. 해외 기술연수교육 프로그램 설문에는 2년 동안의 참여자 62명이 모두 참여하였다. 리커트형 9문항 전체에서 4점 이상의 높은 만족도를 보였으며 1건의 서술형 문항에서의 의견도 긍정적이었다. 상위 3건의 만족도 항목인 프로그램 내용, 프로그램 운영방식, 확산 및 고도화 경험에서는 각각 4.85, 4.74, 4.71점의 높은 점수분포를 이루었다. 교수, 기업, 학생의 인터뷰에서도 SW실습교육에서 기록정보콘텐츠를 활용한 교수법이 효율적이라는 결론을 얻었으며, 본 연구에서 개발한 콘텐츠 모델은 문화예술, 인문사회 등에서의 SW융합교육 수행의 지표로 활용할 수 있을 것이다.

교통분야 가명정보의 효율적 처리 및 활용을 위한 통합데이터안심구역 프로토타입 (Integrated Data Safe Zone Prototype for Efficient Processing and Utilization of Pseudonymous Information in the Transportation Sector)

  • 이형근;유기동
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.48-66
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    • 2024
  • 데이터 3법과 데이터 산업법에 따라 가명정보 결합전문기관 및 데이터안심구역 시스템이 물리적으로 분리되어 운영 중이므로, 가명정보의 처리 및 활용을 원하는 중소기업 또는 스타트업 등의 사용자에게 복잡한 절차와 병목으로 인한 부담으로 작용한다. 또한, 개인정보의 유출 등을 우려한, 지나치게 엄격한 가명 처리 과정은 오히려 데이터의 품질을 훼손하는 역효과가 발생한다. 가명정보의 안전한 처리 및 활용을 위한 일련의 조치는 사용자의 편의와 데이터의 품질을 동시에 보장할 수 있도록 구성되어야 한다. 따라서 본 연구는 기존 가명정보 처리 및 활용의 문제점을 개선한 통합데이터안심구역의 프로토타입 시스템을 제시한다. 이를 위해 기존 BPR 가이드라인을 선택적으로 수정하여 새로운 워크플로우 재설계 가이드라인을 개발 및 적용하며, 핵심성능지표를 도출하여 개발된 프로토타입의 성능을 판단한다. 성능평가 결과 제시된 프로토타입은 기존의 시스템에 비해 시간적 측면에서는 약 6배, 비용적 측면에서는 1.28배, 품질적 측면에서는 1.3배의 향상된 성능을 보임을 확인하였다.

퍼지집합 질적 비교 분석을 활용한 정부출연연구기관의 성과에 대한 결정요인 분석 (Analyzing the Determinants of Performance in Government Research Institutes Using Fuzzy Set Qualitative Comparative Analysis(fsQCA))

  • 이준영;김동연;정민우;권보람
    • 경영정보학연구
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    • 제26권1호
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    • pp.251-268
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    • 2024
  • 세계 주요 강국들은 4차 산업혁명 시대를 맞아 인공지능, IoT, 빅데이터 등의 기술 혁신을 통해 생산성을 높이고 경제·사회 구조를 재편하고자 연구 및 개발(R&D) 지원을 강화하고 있다. 하지만, 점차 감소하는 R&D 예산 증가율과 2024년 큰 폭으로 감소 예정인 한국 정부의 R&D 예산은 국가 차원의 R&D 성과 관리 체계 수립에 대한 논의를 절실하게 만드는 요인임을 강조한다. 본 연구는 출연연의 성과 결정요인에 관한 양적 통계 분석 연구에 주로 초점을 맞췄던 이전 연구와 달리 구성적 관점에서 요인들의 상호작용을 고려한 퍼지집합 질적 비교 분석(fsQCA)을 활용함으로써 전체적인 시각에서 출연연의 성과 도출에 영향을 미치는 요소들을 살펴본다. 이를 위해 2018년부터 2022년까지의 데이터를 바탕으로 출연연의 세 가지 성과(논문, 특허, 기술료)를 조사하였으며, 분석 결과는 각 성과를 달성하는 데 기여하는 요소들의 조합을 보여준다. 본 연구는 출연연의 성과에 영향을 미치는 요소의 구성을 통해 각 기관의 특성에 맞춘 성과 향상에 관한 지침을 제공하며, 국가 연구개발 정책의 효율적 관리 및 성과 평가 패러다임에 대한 시사점을 제공한다.

푸드테크 스타트업 현황 분석 및 ERIS 모델 기반 성공 사례연구 (Analysis of Food Tech Startups: A Case Study Utilizing the ERIS Model)

  • 서선희;박예은;최재영
    • 벤처창업연구
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    • 제19권4호
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    • pp.161-182
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    • 2024
  • 본 연구는 국내 푸드테크 기업들의 현재 상황을 파악하기 위해 표준 산업 분류, 핵심 기술 영역, 투자 단계, 성장 과정을 중심으로 빠르게 성장하고 있는 푸드테크 스타트업을 다각적으로 분석하고, 푸드테크 스타트업인 마이셰프와 와드(캐치 테이블)를 선정하여 ERIS 모델을 활용한 사례연구를 실시하였다. 분석 결과, 푸드테크 스타트업들이 로봇공학과 인공지능을 접목한 식품 스마트 식품 유통 기술과 외식 조리 서빙로봇, 매장과 배달 중심 솔루션에 초점을 맞추고 있으며 식품과 관련된 응용 프로그램 및 플랫폼을 개발하거나 데이터베이스 및 온라인 정보 제공업이 발전하고 있음을 알 수 있었다. 푸드테크 스타트업의 창업연도, 투자단계, 누적투자유치금액 등을 분석한 결과, 4차 산업혁명에 따른 기술 혁신의 영향을 받아 2014년부터 2018년 사이에 푸드테크 스타트업이 다수 설립되었고 Series A, B 펀딩 확보 이후 라운드 펀딩을 통해 사업 규모를 확대하는 추세를 보였다. 전략적 인수 및 합병과 파산 비율이 높게 나타난 점은 푸드테크 산업에 내재된 복잡성으로 해석된다. 밀키트 제조로 성장한 마이셰프와 외식 예약 플랫폼으로 확장한 와드(캐치 테이블)의 사례연구는 푸드테크 스타트업의 성공 요인으로 작용한 기업가, 자원, 산업 및 전략적 요인들을 도출하였다. 본 연구는 푸드테크 산업의 창업자, 투자자, 정책입안자들에게 시장 동향 및 기술 변화에 맞춰 전략을 개발하고 지속 가능한 성장을 촉진할 수 있는 통찰과 방향성을 제공한다는 점에서 실무적 시사점이 있다.

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해상풍력발전단지의 최적 위치 선정을 위한 Grid-cell 평가 시스템 개념 설계 (A Study on the Design of the Grid-Cell Assessment System for the Optimal Location of Offshore Wind Farms)

  • 이보경;조익순;김대해
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.848-857
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    • 2018
  • 최근 국제적으로 풍력, 태양광, 파도, 연료전지 등의 친환경 신재생에너지 개발이 활발하다. 특히, 해상에서의 풍력발전단지 개발은 대형화를 통한 단가 절감, 고품질의 풍력자원 활용, 발전기로 인한 소음 피해 최소화를 위해 해안에서 멀리 떨어진 위치에 대규모 부유식으로 건설되는 추세이다. 풍력발전단지의 개발은 해사안전법에 의한 해상교통안전진단제도에 따른 평가가 필요하다. 풍력발전단지의 평가는 해당 수역의 체계적인 개발, 관리, 활용을 위해 선과 면적 개념을 모두 적용하여 수행되어야 하며, 이를 위한 평가 방법과 기준이 개발되어야 한다. 이 연구에서는 해상풍력발전단지처럼 해양 공간을 평가할 수 있는 해상교통조사방법과 평가에 대한 적절한 기준을 수립하고, 이를 시스템적으로 처리할 수 있는 방안에 대해서 연구하였다. 먼저 해상교통조사를 위해 AIS와 레이더를 이용한 이동식 해상교통데이터 수집장치를 설계하였다. 그리고 선과 면적의 개념을 모두 적용한 해상교통 항적도, 밀집도, 경로 분석을 제안하였다. 해상교통밀집도는 Grid-cell의 크기를 조절하여 단위 cell에 대한 공간적, 시간적 점유율을 구분하고 해상교통 경로 분석은 해상을 통항로 또는 작업 공간으로 사용할 때를 구분하여 선박의 이동 패턴을 평가할 수 있도록 제안하였다. 최종적으로 시스템적인 해상교통데이터의 수집과 평가가 가능한 해상교통안전평가솔루션의 개념설계를 수행하였다. 이는 자동적인 해상교통데이터의 수집 저장 분류를 통해, 데이터 누락이나 오표기와 같은 인적 오류를 최소화하고 해상 공간의 용도에 따라 선과 면적 개념을 반영하여 분석함으로써 신뢰성 있는 해상 공간의 평가가 가능하게 한다.

천마분말 복용이 심혈관계 질환 노인들의 혈중 지질 양상 변화에 미치는 영향 (The Effects of Gastrodiae Rhizoma Powder on Plasma Lipid Profiles in the Elderly with Cardiovascular Disease)

  • 양경미
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제37권7호
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    • pp.858-868
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    • 2008
  • 평균 수명과 노인 연령층의 증가에 따른 노인들의 삶의 질적 향상을 위하여 보다 적극적인 건강증진 방안이 요구된다. 이에 본 연구에서는 영양군 마을 주민들 중에서 60세 이상으로 고혈압, 당뇨병, 고지혈증 진단 및 유소견자 중 자원자 32명을 대상으로 2006년 9월 14일에서 2007년 3월 13일까지 6개월 동안 천마복용 전후의 설문조사와 혈액학적 지질성분 변화 양상에 대한 천마의 효과를 살펴 본 결과는 다음과 같다. 조사대상자의 전체 평균 연령은 $65.7{\pm}7.84$세로 남자는 $70.0{\pm}6.24$세, 여자는 $63.3{\pm}7.76$세이었다. 전체 평균키와 몸무게는 각각 $152.5{\pm}28.9\;cm$, $57.6{\pm}10\;kg$이었으며, 남자 노인은 $165.3{\pm}5.86\;cm$461.7{\pm}11.7\;kg$, 여자 노인은 $143.7{\pm}34.9\;cm$$54.4{\pm}8.03\;kg$로 표준 체격보다 작았고 남자 노인에 비해서 여자 노인의 비만도가 다소 높았다. 질병보유상태는 전체 조사대상자의 81.3%로 고혈압, 근골격 질환, 당뇨병, 심장병, 신경통 등을 앓고 있었다. 약물복용 상태는 조사대상자의 53.1%가 현재 복용하고 있는 약물은 없었으며, 한 가지 약물복용은 남녀 각각 18.2%, 38.1%, 두 가지 약물복용은 9.1%, 9.5%로 남자 노인이 여자 노인보다 약물 복용수가 많았다. 조사대상자의 식태도는 남자에 비해서 여자가 채소와 과일의 섭취 빈도수가 높았으나 남녀 모두 육류와 생선의 빈도수가 낮았다. 1회 식사량은 조사대상자의68.8%가 보통수준이었으며 조사대상자의 87.1%가 균형식으로 먹는다고 답하였다. 또한 영양위험도 평가에서는 고위험 영양불량군이 남녀 각각 81.8%, 76.2%로 고위험 영양불량상태인 조사대상자의 비율이 높았다. 조사대상자의 천마복용 전후의 남녀의 혈압, 혈당 및 헤모글로빈의 평균 수치는 모두 정상 범위 내에 있었으며, 천마복용으로 남자의 경우 p<0.05 수준에서 이완기혈압이 증가된 반면에 혈당이 감소되었다. 혈액 내 중성지방, 총콜레스테롤, LDL과 HDL-콜레스테롤 역시 천마복용 전후 남녀의 평균 수치는 모두 정상범위 내에 있었다. 남자의 경우 p<0.05 수준에서 중성지방은 감소된 반면에 HDL-콜레스레롤은 p<0.05 수준에서 천마복용 전에 비하여 복용 후에 증가되는 경향을 보였다. 그러나 동맥경화나 심혈관계 위험 지수에 있어서는 남녀 모두 천마복용으로 유의적으로 호전된 양상을 보였다. 남녀 성별에의한 영향을 통제하고 천마복용의 효과를 분석하기 위하여 공변량 분석을 실시한 결과 천마복용이 최고혈압, 최저혈압, 헤모글로빈, 중성지방, 총콜레스테롤, HDL-콜레스테롤, LDL-콜레스테롤, AI, CRF 그리고 HTR에는 유의적인 영향은 미치지 못하였다. 그러나 천마복용이 p<0.01 수준에서 혈당치와 p<0.05 수준에서 LHR에는 영향을 미친 것으로 나타났다. 본 연구의 제한점으로는 기본적으로 본 연구의 참여 대상자를 자원자 중심으로한 결과 이들 중 56% 정도가 혈당강하제, 고지혈증 및 고혈압 약을 복용하면서 천마를 섭취했다는 한계점 때문에 천마복용 전후 혈압과 혈중 지질성분이 정상 기준치 범위 내에 있었으며, 그 결과 혈당, 혈압 및 지질성분에 대한 뚜렷한 함량 변화가 나타나지 않은 것으로 추측된다. 따라서 앞으로 천마를 이용한 건강기능식품의 생리효과를 검증하기 위한 실험을 수행하고자 할 때는 정상인, 고지혈증 환자, 고혈압 환자, 약물 복용자 및 비복용자 등 각 항목에 대한 정상군과 위험군을 대상으로 한 광범위한 연구가 수행되어야 한다고 본다. 또한 조사대상자의 혈압과 혈중 지질성분에 대하여 천마 이외에 다른 관련 인자가 미치는 효과에 대한 분석도 필요하다고 본다. 그러나 본 연구결과에서 천마의 복용으로 동맥경화나 심혈관계 질환에 관련된 위험지수가 저하된 결과를 통해서 볼 때 심혈관계 질환의 예방이나 치료의 목적을 위해 한의학적으로 사용되고 있는 천마의 심혈관계 질환에 효능이 있는 것으로 여겨지며 천마를 이용한 다양한 건강식품이 개발되어 국민 건강 향상에 이바지할 수 있으리라 기대된다.